Question

15．银是一种贵金属，古代常用于制造钱币及装饰器皿，现代在电池和照相器材等领域亦有广泛应用．回答下列问题：
（1）久存的银制品表面会变黑，失去银白色光泽，原因是Ag与空气中微量H₂S反应生成黑色的Ag₂S．
（2）已知K_sp（AgCl）=1.8×10^-10，若向50mL0.018mol•L^-1的AgNO₃溶液中加入50mL0.020mol•L^-1的盐酸，混合后溶液中Ag⁺的浓度为1.8×10^-7mol•L^-1，pH为2．
（3）AgNO₃光照易分解，生成Ag和红棕色气体等物质，其光照分解反应的化学方程式为2AgNO₃$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑．
（4）如图所示原电池正极的反应式为Ag⁺+e^-=Ag．

Answer 1

分析 （1）长期放置在空气中的银制品，其表面会逐渐变黑，这是由于银和空气中的微量硫化氢发生了反应生成黑色的Ag₂S；
（2）n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol/L=0.0009mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol/L=0.001mol，硝酸银和HCl发生反应AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根据方程式知，HCl剩余，混合溶液中c（Cl^-）=$\frac{（0.001-0.0009）mol}{0.05L+0.05L}$=10^-3 mol/L，溶液中c（Ag⁺）=$\frac{{K}_{sp}}{c（C{l}^{-}）}$；实际上氢离子不参加反应，则溶液中c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{0.05L+0.05L}$=0.01mol/L，
溶液的pH=-lgc（H⁺）；
（3）红棕色气体是NO₂，该反应中Ag元素化合价由+1价变为0价、N元素化合价由+5价变为+4价，根据氧化还原反应知，还有元素失电子化合价升高，只能是O元素失电子生成O₂，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式；
（4）该原电池中，Cu的活动性大于Ag，Cu易失电子发生氧化反应，所以Cu是负极、Ag是正极，正极上银离子得电子发生还原反应．

解答 解：（1）长期放置在空气中的银制品，其表面会逐渐变黑，这是由于银和空气中的微量硫化氢发生了反应生成黑色的Ag₂S，故答案为：Ag与空气中微量H₂S反应生成黑色的Ag₂S；
（2）n（AgNO₃）=0.05L×0.018mol/L=0.0009mol，n（HCl）=0.05L×0.020mol/L=0.001mol，硝酸银和HCl发生反应AgNO₃+HCl=AgCl↓+HNO₃，根据方程式知，HCl剩余，混合溶液中c（Cl^-）=$\frac{（0.001-0.0009）mol}{0.05L+0.05L}$=10^-3 mol/L，溶液中c（Ag⁺）=$\frac{{K}_{sp}}{c（C{l}^{-}）}$=$\frac{1.8×1{0}^{-10}}{1{0}^{-3}}$mol/L=1.8×10^-7mol/L；实际上氢离子不参加反应，则溶液中c（H⁺）=$\frac{0.001mol}{0.05L+0.05L}$=0.01mol/L，溶液的pH=-lgc（H⁺）=-lg0.01=2，
故答案为：1.8×10^-7；2；
（3）红棕色气体是NO₂，该反应中Ag元素化合价由+1价变为0价、N元素化合价由+5价变为+4价，根据氧化还原反应知，还有元素失电子化合价升高，只能是O元素失电子生成O₂，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式为2AgNO₃$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑，故答案为：2AgNO₃$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2Ag+2NO₂↑+O₂↑；
（4）该原电池中，Cu的活动性大于Ag，Cu易失电子发生氧化反应，所以Cu是负极、Ag是正极，正极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为Ag⁺+e^-=Ag，故答案为：Ag⁺+e^-=Ag．

点评 本题为2015年海南省高考题，考查原电池原理、氧化还原反应、pH计算、溶度积常数等知识点，综合性较强，明确正负极判断及其发生的反应、溶度积常数含义、氧化还原反应本质等知识点即可解答，注意（2）题要进行过量计算，为易错点．